无线物联网领域各种无线协议那个更好用?

无线物联网领域各种无线协议那个更好用?,第1张

首先介绍一下目前的无线物联网技术的优缺点吧。1、ZigBee:
具有自组网能力,安全性,可靠性,抗干扰能力,穿墙能力和衍射能力较弱,传输距离只有20米左右。其理论节点具有65,000个,但是实际应用中200-300个节点时稳定性上就会衰减
2、Wi-Fi:实现大数据在小范围内的无线传输,可连接30左右个产品但是实际中连接20个以上就极不稳定。适用于智能单品,不适用于系统应用。3、蓝牙 Mesh:
蓝牙Mesh网络,也称为“多跳”网络,具有自组网能力安全性可靠,但穿墙能力和衍射能力较弱,需要借助邻近节点中转来实现长距离大范围组网,组网速度慢,节点多时延迟较大。4、NB-IOT:构建于蜂窝网络,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,需基站的支持,具有覆盖广、连接多、速率快、功耗低等特点,但缺点是成本较高,普及性低,每个节点需消耗移动流量
。然后给您推荐一下深圳咻享智能的无线物联网技术YIO协议:具有自组网能力,高安全性,高可靠性,跳频抗干扰能力强,节点数量可达到百万个。单节点半径可达200米,并无限桥接,非常适合大面积,多数量的设备无线管控。

不是,蓝牙和wlan是2种网络设备,各自有各自的标准协议。

牙目前只能和手机连接并且超过10米就连不上了。当超过10米时蓝牙设备数据无法向手机发送信息,聚路解决了蓝牙传输受限问题,它可以连接蓝牙设备,将蓝牙设备的数据发送出去,并且还能解决蓝牙数据无法穿墙的问题。

蓝牙作为一种小范围无线连接技术,能在设备间实现方便快捷、灵活安全、低成本、低功耗的数据通信和语音通信,因此它是实现无线个域网通信的主流技术之一。与其他网络相连接可以带来更广泛的应用。是一种尖端的开放式无线通信,能够让各种数码设备无线沟通,是无线网络传输技术的一种,原本用来取代红外线通信。

1 物联网的标准体系

2 急需的物联网总体标准
3 传感器标准
4 传感器标准
5 传感器标准进展情况
6 传感器标准体系框架

认知感知层

1.感知层的概念

物联网层次结构分为三层,分别为感知层、网络层、应用层。感知层位于最 底层,它是物联网的核心,其功能为“感知”,即通过传感网络获取环境信息。 感知层是物联网的核心,是信息采集的关键部分。

2.感知层的应用

感知层包括二维码标签及识读器、RFID 标签及读写器、摄像头、GPS 导航、 各种功能传感器、M2M 终端、传感器网关等,主要功能是识别物体、采集信息, 与人体结构中皮肤和五官的作用类似。

3.感知层的关键技术

(1) 传感器:传感器是物联网中获得信息的主要设备,它利用各种机制把被 测量转换为电信号,然后由相应信号处理装置进行处理,并产生响应动作。 (2)RFID:它的全称为 Radio Frequency Identification,即射频识别, 又称为电子标签。RFID 是一种非接触式的自动识别技术,可以通过无线电讯号 识别特定目标并读写相关数据。它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份 标示。

(3)无线传感网络:它的英文名称为 Wireless Sensor Network,简称 WSN。 传感器网络是一种由传感器节点组成网络,其中每个传感器节点都具有传感器、 微处理器和通信单元。节点间通过通信网络组成传感器网络,共同协作来感知和 采集环境或物体的准确信息。它是目前发展迅速,应用最广的传感器网络。

认知网络层

1 网络层的概念

网络层位于物联网三层结构中的第二层,它功能是通过通信网络进行信息传 输。网络层作为纽带连接着感知层和应用层,它由各种私有网络、互联网、有线 和无线通信网等组成,相当于人的神经中枢系统,负责将感知层获取的信息,安 全可靠地传输到应用层,然后根据不同的应用需求进行信息处理。

2 网络层的组成

物联网网络层包含接入网和传输网,分别实现接入功能和传输功能。传输网 由公网与专网组成,典型传输网络包括电信网、广电网、互联网。接入网包括光 纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类接入方式,实现底层的传感器 网络、RFID 网络最后一公里的接入。

3 网络层的主要技术

物联网用到的通信技术主要包括 3G/4G 通信、IPv6、WI-FI 和 WIMAX、蓝牙、 ZigBee 自组网技术等。正在向更快的传输速率,更宽的传输宽带、更高的频谱 利用率、更智能化的接入和网络管理发展。
认知应用层

1 应用层的概念

应用层位于物联网三层结构中的最顶层,它的功能是通过云计算等计算平台 进行信息处理。应用层与最低端的感知层一起,是物联网的显著特征和核心所在, 应用层可以对感知层采集数据进行计算、处理和知识挖掘,从而实现对物理世界 的实时控制、精确管理和科学决策。

2 应用层的技术

(1)物联网应用:它是用户直接使用的各种应用,通常用应用软件的形式 表现。如智能 *** 控、安防、电力抄表、远程医疗、智能农业等。

(2)物联网中间件:物联网中间件是一种独立的系统软件或服务程序,将 各种可以公用的能力进行统一封装,提供给物联网应用使用。

(3)云计算:它对物联网海量数据的存储和分析。根据服务类型不同将云 计算分为:基础架构即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、服务和软件即服务(SaaS)。

3 应用层与其他两层的关系 感知层将采集到的数据通过网络层传递给应用层,应用层将接收到的数据进 行分析管理,再将这些数据根据各行各业的应用做出反应处理。例如,在智能电 网中的远程电力抄表应用:安置于用户家中的读表器上显示感知层中的传感器采 集到的数据,通过网络层将数据发送并汇总到发电厂的处理器上,该处理器及其 对应工作就属于应用层,它将完成对用户用电信息的分析,并自动采取相关措施。

在蓝牙模块选型前期,一定要了解应用场景以及需要实现的功能(应用框图),以及功能实现过程中所能提供调用的接口(主从设备,功能),考虑模块供电,尺寸,接收灵敏度,发射功率,Flash,RAM,功耗(广播,连续传输,深度睡眠,待机状态),连接距离,接口,天线,性价比等。

根据蓝牙标准,SKYLAB的BLE蓝牙模块大致分为BLE42模块,BLE50模块,BLE52模块;如果蓝牙方案中需要的是支持主从一体的蓝牙模块,则可以选择BLE42模块SKB369,BLE50模块SKB501,BLE52模块SKB378,如果是想要找高性价比且做从的蓝牙模块,则优先考虑蓝牙42模块SKB376。

BLE蓝牙模块选型之参数:

传输速率:传输速率通常是设计人员首要考虑的,因为它关系到传送的信息类型。因此在进行蓝牙模块选型的时候务必要清楚蓝牙模块的应用,并以工作状态下所需要的数据传输速率为选型标准,毕竟把高质量音乐传送到耳机所需的数据速率,与心跳监护仪所需的数据速率有着很大的差别。

连接距离:根据距离的远近来选择,根据蓝牙方案的实际应用中的距离来确定哪个BLE蓝牙模块更能够满足数据传输需求。传输距离也是一个重要的考虑因素,当然距离越远越好,SKB369的传输距离可以达到30米,SKB501的传输距离可以达到50米,SKB378的传输距离可以达到50米+;

功耗:功耗主要由传输速率和距离来决定。一般蓝牙设备通过电池供电,功耗的高低直接决定着产品的续航能力。BLE蓝牙模块本身就是以低功耗著称,但是因为其拥有多种工作状态:广播(100ms间隔),连续传输(20ms间隔),深度睡眠(μA),待机状态(μA);各个状态下的功耗值也是有区别的,这个就需要工程师根据实际的蓝牙方案来确定了。BLE52蓝牙模块SKB378拥有极低功耗:TX 41mA@0dBm, RX 36mA@1Mbps, Sleep current<18uA);适合对于功耗有着严苛要求的产品,如智能手表、智能手环表等产品;

通讯接口:模块产品本身就是为了缩减产品上市周期了,为了方便蓝牙模块的使用,现有的BLE蓝牙模块都提供灵活的硬件接口,支持UART/SPI/GPIO/I²C/I²S/PWM接口,用户可以根据蓝牙方案的实际需求入手,如果只是数据传输,采用串行接口(TTL电平)就好了。

芯片方案:芯片决定着蓝牙模块的运算能力,没有一颗强劲的“ 芯 ”,蓝牙模块的性能无法保证。SKYLAB BLE42/50蓝牙模块都是基于Nordic方案研发推出,参数性能稳定可靠。SKYLAB BLE52蓝牙模块SKB378主频768MHz,32位ARM Cotex-M33处理器,同时内置32kB RAM和512kB Flash,支持模拟或者数字外设;

工作方式:BLE蓝牙一般分主、从机、主从一体/主从同连,一个主机目前最大可以与7个从机通讯,支持点对点通信;

目前市场中SKYLAB的BLE蓝牙模块主要是基于Nordic方案的蓝牙模块,分别是基于Nordic nRF52832芯片制作的SKB369和基于Nordic nRF52840芯片制作的SKB501,以及基于EFR32BG22蓝牙无线收发芯片的SKB378。可应用于互动娱乐设备:遥控、3D眼镜、游戏控制器;个人区域网络:健康/健身传感器和监护仪、医疗设备、钥匙扣+手表;遥控玩具;蓝牙信标;蓝牙网关;室内定位。

6月26日,OPPO在MWC上召开发布会,展示了全球首款屏下摄像头手机,引起了关注,随后他们又在发布会上官宣了全新的“无网络通信技术”。我一脸懵逼——除了吼,这个世界上居然还有不依靠网络的通信技术吗?

(图自:OPPO官方)

据OPPO称,他们的无网络通讯技术能够在3000米内不依赖蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙等传统通信方式的条件下,实现OPPO设备间点对点的文字、语音传输和语音通话。同时还支持多设备组成小范围局域网,并通过手机中继拓展通信范围,只要处于信号搜索范围,即可实现局域网通信。

哦,原来是自组网技术。

这令我不由得想起了此前 华为 手机的无网络互传技术HuaWei Share。如果说华为的技术是近距离高速同步数据的创新,那么OPPO这个无网络通信技术则瞄准应急通信、高干扰高负载极端通信条件下的数据交换,在一些信号比较差或者LTE负载过大的地区,比如大型体育赛事、演唱会、展会等场景比较好用。

在现场演示时,一台经过改装的OPPO R15手机在切断所有信号的情况下,还可以像对讲机那样通话和传输信息。这一切都是通过设备自发组建网络完成,不依赖LTE、Wi-Fi、蓝牙或Zigbee等已知通信方式。

(图自:新浪科技)

据悉,该技术采用了OPPO定制的芯片与通讯协议,可以实现低电量下可以维持72个小时的文字通讯续航,以及支持持续信道监听,在被其他设备发现后可以发送关机前记录的最后GPS位置,让用户在野外手机关机、失联等极端环境下,依然能够被搜寻。

(图自:新浪科技)

无线自组网技术其实由来已久,最早的应用区分主要是 物联网 和非物联网领域。

据环球专网通信报道,在物联网领域,主流的Zigbee、蓝牙等技术都集成了无线自组网功能,用于近场、海量终端之间的小数据量传输。在这个领域,无线自组网具有统一的标准,产业链成熟。

而在非物联网领域,无线自组网技术最早起源于军事应用,即美军的先进战术通信系统,称为Ad Hoc,目前已经成为军用电台的必备功能。2000年左右,Ad hoc技术开始转为民用,称为Mesh技术。2003年,IEEE标准组织开始制定Mesh标准,2006年提出了80211S,即Wi-Fi体制的Mesh标准。

在Wi-Fi Mesh之后,基于COFDM技术体制的Mesh产品逐渐成为主流。COFDM自组网产品的工作频段、发射功率和无线传输技术都可以根据需求定制,摆脱了Wi-Fi Mesh对公共频段和商用套片的依赖,室外移动环境下的覆盖能力得到了显著提升,应用场景也得到了较大的扩展,比较成功的应用如公安原有的无线图传系统等。

但是,COFDM技术与主流3GPP技术体制有较大的差别,各厂家的标准也不统一,相应的产业链比较薄弱,应用比较零散,无法形成规模化的市场,未来的发展空间非常有限。

环球专网通信认为,尽管自组网技术一直都是业界研究的热点,但是该技术直到4G规模商用也没有进入主流3GPP标准规范之中,主要原因还是运营商市场对自组网应用的需求并不是太多。

相比运营商网络,无线专网要求更广的覆盖范围、更灵活的组网方式和更强的上传容量,需要支持脱网直通、多跳桥接以及无中心节点自组网等功能,而宽带自组网技术是满足上述需求的关键,因此3GPP标准在R12及后续版本中都对自组网技术进行了重点研究,并形成了相关的标准。

3GPP标准在R12版本中增加了邻近服务功能(Proximity Service, ProSe),定义了相应的空口,即PC5接口,以及空口技术规范,即Sidelink规范。在LTE帧结构的基础上,Sidelink规范增加了discovery信道,用于终端之间的相互发现,通过同步信号实现终端之间的同步,而对于控制信道和业务信道则延用了LTE标准。Sidelink空口规范支持蜂窝小区内和小区外的终端之间直接通信,终端之间可以自组成网,因此,Sidelink实际上就是3GPP体制下的宽带自组网技术的空口规范,是未来各种3GPP体制自组网产品的技术基础。

相比COFDM封闭技术体制的自组网技术,3GPP体制的自组网技术能够充分利用4G以及5G的开放的先进技术,相关的产品也能够充分利用3GPP成熟的产业资源,从而大幅提升产品的性能指标,扩展应用场景,增强实战效果。其中,一些关键的技术和功能包括:

1、信道编解码

业务信道采用Turbo码,其编码增益比COFDM自组网常用的卷积码具有显著的提升;

2、高阶调制

最高可以支持256QAM,进一步提升频谱效率。利用成熟的AMC机制,可以根据信道条件动态调整调制阶数,保持空口流量的平稳;

3、多天线技术

在R14版本中,Sidelink规范增加了发射分集功能,,为后续进一步引入空分复用奠定了基础。利用LTE成熟的MIMO技术,3GPP自组网技术能够显著提升频谱效率,在两天线配置下,频谱效率能够达到6 8bps/Hz,比COFDM自组网的频谱效率提升了4 5倍,这对于频谱资源有限的专网用户非常重要;

4、HARQ技术

融合重传和前向纠错功能,显著提升空口传输性能,特别是空口的稳健性,有助于传输时延的减小;软合并功能能够进一步提升纠错能力;

5、QoS机制

非3GPP体制的自组网产品大都没有完整的端到端QoS机制,只是一个IP管道而已。但是在ProSe功能中,定义了数据包优先级(ProSe Per-Packet Priority:PPPP),针对语音、视频、数据等不同的业务进行分级保障,也可以针对不同的用户组进行分级保障。QoS分级保障是无线专网的必要需求;

6、新波形

利用F-OFDM、UFMC等5G中讨论的新波形技术,3GPP自组网技术能够更加灵活、高效地利用专网有限的频谱资源;

上述这些功能对于传统自组网大多还是新技术,而这些功能在规模部署的4G网络中已经证明能够显著提升无线性能,因此也将显著提升无线自组网的无线性能。当然,随着更多应用场景的引入,Sidelink规范自身也在不断完善。在R12的基础上,Sidelink规范在R13中增加了跨载波终端发现、数据包优先级、UE-to-Network中继等功能,在R14中增强了中继的功能,能够支持更多的跳数,结合桥接功能,单个蜂窝小区的覆盖范围有了更为明显的提升。Sidelink规范在R14中也被运用到V2X标准中,用于车与车、车与路边单元之间的直接通信,基于车联网的应用要求,在当前的R15版本讨论中,载波聚合、64QAM、发射分集、更短子帧等关键技术和功能极有可能增加到规范之中,而在R16版本的早期讨论中,包括 V2X切片、E2E QoS、多播、定位等新功能也列上了讨论的议题。

目前普通的对讲机手台对手台的通讯距离一般在3-5千米左右,换言之,OPPO的无网络通讯技术已经超出了Wi-Fi与蓝牙的覆盖范围,达到了普通对讲机的要求。推测OPPO应该使用了无线电技术来实现超远距离通讯。

其实在荷兰科技媒体LetsGoDigital本月早些时候的报道中,OPPO已经在欧洲市场获批了“Reno F”和“Reno Z”两款型号,Reno Z新机所采用的全新MeshTalk技术估计就是上面提到的“无网络通信技术”。

目前OPPO已经向EUIPO提交了Mesh Talk和Mesh Talkie两个商标

如果OPPO的无网络通讯技术切实可行的话,那么以后OPPO手机就可以胜任自驾游、短长途出行的车队通讯需求,自带一部分“越野”属性,只不过大家都要使用同一品牌的手机咯。

引用:
>物联网无线通信技术不止四种啊,有很多,主要分为两类:一类是Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术;另一类是LPWAN(low-power Wide-Area Network,低功耗广域网),即广域网通信技术。
LPWA又可分为两类:一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术;另一类是工作于授权频谱下,3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术,比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等。
1、WIFI,WIFI是目前应用最广泛的无线通信技术,传输距离在100-300M,速率可达300Mbps,功耗10-50mA。
2、Zigbee,传输距离50-300M,速率250kbps,功耗5mA,最大特点是可自组网,网络节点数最大可达65000个。
3、电力载波,传输距离可达500M,速率可达500Mbps,最大优点是可基于电力线传输,无需布线。
4、蓝牙,传输距离2-30M,速率1Mbps,功耗介于zigbee和WIFI之间。UWB(Ultra Wideband),是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号,UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。
5、Z-wave:Z-Wave是由丹麦公司Zensys所一手主导的无线组网规格,Z-wave联盟(Z-wave Alliance)虽然没有ZigBee联盟强大,但是Z-wave联盟的成员均是已经在智能家居领域有现行产品的厂商,该联盟已经具有160多家国际知名公司,范围基本覆盖全球各个国家和地区。
6、RF:无线射频的20世纪90年代兴起的一种非接触式的自动识别技术。射频技术相对于传统的磁卡及IC卡技术具有非接触式、阅读速度快、无磨损等特点。无线射频技术在阅读器和设哦卡之间进行非接触双向数据传输,以达到目标识别和数据交换的目的。与传统的条形码、磁卡及IC卡相比,射频卡具有防冲突功能,能同时处理多张卡片,基于以上特点,平常用的大多数刷卡门禁用的都是射频技术,另外无线射频也被一些厂家应用在智能家居中。
7,NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWA)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。


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